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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wischerarm eines Scheibenwischersystems. Außerdem betrifft die Erfindung ein Scheibenwischersystem umfassen einen derartigen Wischerarm.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass Fahrzeuge mit Scheibenwischersystemen versehen sind. Diese Scheibenwischersysteme umfassen einen Wischerarm, der mit einer Antriebswelle gekoppelt ist. An dem Wischerarm ist ein Wischerblatt angebracht, das zum Wischen über eine Fahrzeugscheibe dient. Die Verbindung zwischen Antriebswelle und Wischerarm kann dabei unterschiedlich ausgestaltet sein.
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Das Dokument
DE 10 2013 226 387 A1 offenbart eine Verbindung, bei der die Antriebswelle ein Gewinde aufweist. Außerdem weist die Antriebswelle eine Reibfläche auf. Der Wischerarm wird auf die Antriebswelle aufgesteckt und mittels einer Verschraubung an dem Gewinde auf der Antriebswelle fixiert. Über die Reibfläche lässt sich ein Drehmoment auf den Wischerarm übertragen, um den Wischerarm zu bewegen. Dieses Dokument offenbart weiterhin eine alternative Ausgestaltung, bei der anstatt des Reibschlusses ein Formschluss vorgesehen ist.
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Aus dem Dokument
DD 122 349 A1 ist eine Verbindung bekannt, bei der die Antriebswelle eine Verzahnung aufweist, die in eine Gegenverzahnung des Wischerarms eingreift. Eine axiale Fixierung erfolgt mittels eines federbelasteten Hebels.
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Schließlich offenbart das Dokument
DE 10 2019 006 901 A1 eine Verbindung, bei der eine Kombination von Verschrauben und Verpressen eines Halteelements auf der Antriebswelle vorgesehen ist, um den Wischerarm mit der Antriebswelle zu verbinden.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Wischerarm lässt sich einfach und rasch montieren. Insbesondere sind keine speziellen Werkzeuge notwendig. Ebenso kann der Wischerarm einfach und rasch demontiert werden, wozu keine oder nahezu keine Werkzeuge benötigt werden.
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Der erfindungsgemäße Wischerarm eines Scheibenwischersystems ist ausgebildet, entlang einer Axialrichtung auf eine Antriebswelle gesteckt und mit dieser verbunden zu werden. Der Wischerarm weist einen Grundkörper sowie mehrere Halteelemente auf. In dem Grundkörper ist eine Ausnehmung vorgesehen. Die Ausnehmung wiederum weist zumindest eine Kontaktfläche auf, wobei die Kontaktfläche zum zumindest abschnittsweisen Umschließen eines Verbindungsbereichs der Antriebswelle in einer Umfangsrichtung ausgebildet ist. Die Halteelemente sind zum Umgreifen des Verbindungsbereichs in Axialrichtung ausgebildet. Auf diese Weise ermöglichen die Halteelemente ein Halten des Verbindungsbereichs in der Ausnehmung.
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Zwischen Ausnehmung und Verbindungsbereich ist eine drehfeste Verbindung herstellbar. Dies bedeutet, dass durch das Aufstecken des Wischerarms auf die Antriebswelle, wodurch der Verbindungsbereich der Antriebswelle in die Ausnehmung eingeführt wird, eine drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle und Wischerarm hergestellt ist.
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Die Halteelemente sind elastisch verformbar ausgebildet. Auf diese Weise ist ermöglicht, den Verbindungsbereich in die Ausnehmung einzuführen und aus der Ausnehmung herauszuführen. Sind die Halteelemente elastisch verformt, so ist besagtes Umgreifen des Verbindungsbereichs in Axialrichtung verhindert. Der Verbindungsbereich kann somit in die Ausnehmung eingeführt oder aus der Ausnehmung entnommen werden. Sind die Halteelemente hingegen nicht elastisch verformt, so ist insbesondere das Herausnehmen des Verbindungsbereichs aus der Ausnehmung verhindert. Damit ist ein Lösen des Wischerarms von der Antriebswelle vermieden.
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Besonders vorteilhaft ist somit eine Aufgabentrennung realisiert. Die Kontaktfläche der Ausnehmung sorgt für eine Verbindung zwischen Verbindungsbereich und Grundkörper bezüglich einer Umfangsrichtung. Eine Relativbewegung zwischen Wischerarm und Antriebswelle in Umfangsrichtung ist somit insbesondere vermieden, zumindest aber erschwert. Eine Relativbewegung zwischen Wischerarm und Antriebswelle in Axialrichtung ist durch die Halteelemente verhindert. Damit ist eine feste Montage des Wischerarms an der Antriebswelle erreicht. Außerdem kann der Wischerarm einfach von der Antriebswelle demontiert werden.
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Die genannten Richtungen, d.h., die Axialrichtung, die Umfangsrichtung und insbesondere auch die Radialrichtung, orientieren sich mit Bezug auf die Antriebswelle. Die Antriebswelle erstreckt sich entlang der Axialrichtung, die Radialrichtung ist senkrecht hierzu orientiert. Die Umfangsrichtung erstreckt sich um die Axialrichtung.
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Die elastische Verformbarkeit der Halteelemente wirkt insbesondere in Radialrichtung. Somit kann die axiale Fixierung des Verbindungsbereichs innerhalb der Ausnehmung einfach und Aufwandsarm aufgehoben werden.
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Die Halteelemente sind bevorzugt entlang der Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Besonders vorteilhaft sind die Halteelemente gleichmäßig um die Umfangsrichtung verteilt. Weiterhin ist besonders vorteilhaft vorgesehen, wenn mindestens drei Halteelemente vorhanden sind.
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Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Halteelemente jeweils einen Armbereich und einen Rastbereich aufweisen. Die Armbereiche erstrecken sich jeweils entlang der Axialrichtung. Die Rastbereiche erstrecken sich quer dazu. Somit ist bevorzugt im Wesentlichen eine L-Form realisiert, wobei sich die Schenkel der L-Form in Axialrichtung und in einer Querrichtung dazu, bevorzugt in Radialrichtung, erstrecken. Die Armbereiche sind vorteilhafterweise an einem Ende an einem gemeinsamen Deckelelement befestigt. An dem jeweils gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Halteelements sind vorteilhafterweise die Rastbereiche angeordnet. Besonders vorteilhaft erfolgt eine elastische Verformung der Halteelemente durch elastische Vorformung, insbesondere Biegung, der Armbereiche. Durch eine solche Verformung lassen sich die Rastbereiche in Radialrichtung bewegen, wodurch diese insbesondere von der Ausnehmung und von dem Verbindungsbereich weggeführt werden können, um den Verbindungsbereich in die Ausnehmung einzuführen oder aus der Ausnehmung entnehmen zu können.
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Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass sich die Halteelemente in zumindest einer Zusatzausnehmung durch den Grundkörper erstrecken. Durch das Deckelelement sind die Halteelemente auf einer Seite des Grundkörpers fixiert. Auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers weisen die Halteelemente besagte Rastbereiche auf, um hier den Verbindungsbereich der Antriebswelle in der Ausnehmung zu halten. Durch das Deckelelement sind alle Haltearme entlang der Umfangsrichtung verdrehbar. Die Zusatzausnehmung weist bevorzugt zumindest eine Verformschräge auf, die bei Rotation der Haltearme entlang der Umfangsrichtung eine Verformung der Haltearme in Radialrichtung bewirkt. Bevorzugt ist die zumindest eine Zusatzausnehmung somit derart ausgebildet, dass ein Durchmesser veränderlich ist. Eine Verdrehung des Deckelelements führt somit zu einer unterschiedlichen Anordnung der Haltearme innerhalb der zumindest einen Zusatzausnehmung, wodurch aufgrund der Durchmesseränderung eine elastische Verformung bewirkt oder vermieden wird. Durch die Verdrehung des Deckelelements lassen sich somit alle Haltearme gleichzeitig verformen. Ein Herausnehmen des Verbindungsbereichs aus der Öffnung ist somit einfach und aufwandsarm möglich. Zur Vereinfachung der Verdrehung des Deckelelements kann das Deckelelement ein entsprechendes Drehmomentaufnahmeelement aufweisen, beispielsweise einen Schlitz zum Eingriff mit einem Schraubenzieher oder einen Mehrkant zum Aufsetzen eines zugehörigen Schlüssels. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass jeder Haltearm in einer eigenen Zusatzausnehmung des Grundkörpers geführt ist.
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Bevorzugt ist weiterhin vorgesehen, dass die Rastbereiche Einführschrägen aufweisen. Die Einführschrägen sind dazu ausgebildet, eine Verschiebung des jeweiligen Rastbereichs in Radialrichtung zu bewirken. Somit wird eine Verformung der Armbereiche initiiert, wenn der Verbindungsbereich entlang der Axialrichtung in die Ausnehmung eingeführt wird. Somit ist insbesondere keine zuvor beschriebene Verdrehung notwendig, um den Wischerarm auf die Antriebswelle aufzustecken. Vielmehr kann besagtes Aufstecken unabhängig von besagter Verdrehung erfolgen, da bei dem Aufstecken ein Kontakt zwischen Verbindungsbereich und Einführschrägen erreicht wird, der bei weiterem Einführen des Verbindungsbereichs in die Ausnehmung zu einer radialen Verschiebung der Rastbereiche führt. Dadurch kann der Kontaktbereich werkzeuglos in die Ausnehmung eingeführt werden. Die Montage des Wischerarms an der Antriebswelle ist somit einfach und aufwandslos möglich. Insbesondere kann besagte Montage auch von einem Laien durchgeführt werden. Ist der Verbindungsbereich vollständig in die Ausnehmung eingeführt, so verlieren die Einführschrägen den Kontakt mit dem Verbindungsbereich, wodurch eine elastische Rückverformung einsetzt. Dies führt zum axialen Umgreifen des Verbindungsbereichs durch die Rastbereiche und damit zu einer Fixierung des Verbindungsbereichs innerhalb der Ausnehmung.
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Die Ausnehmung ist bevorzugt zumindest bereichsweise kegelförmig oder kegelstumpfförmig ausgebildet. Somit dient die Ausnehmung insbesondere zum Aufnehmen eines komplementär dazu geformten kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Verbindungsbereich. Der Wischerarm ist somit ausgebildet, auf eine bestimmte Art von Antriebswelle aufgebracht zu werden, d.h., auf eine Antriebswelle mit einem kegelförmigen oder kegelstumpfförmigen Aufnahmebereich.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ausnehmung zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet ist. Die Ausnehmung ist somit zum Aufnehmen eines komplementär dazu geformten zylinderförmigen Verbindungsbereichs vorgesehen. Wiederum ist vorgesehen, dass der Wischerarm zum Aufstecken auf einen gewissen Typ von Antriebswelle ausgebildet ist, in diesem Fall auf eine Antriebswelle mit zylinderförmigem Verbindungsbereich. Insbesondere ist außerdem möglich, eine Kombination von Zylinderform und Kegelform oder Kegelstumpfform vorzusehen.
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Die drehfeste Verbindung zwischen Ausnehmung und Verbindungsbereich ist vorteilhafterweise eine formschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung. Somit ist vorgesehen, dass die Kontaktfläche der Ausnehmung und der Verbindungsbereich der Antriebswelle mittels Formschluss und/oder Reibschluss gekoppelt sind. Besagter Formschluss und/oder Reibschluss ermöglicht eine Kraftübertragung bzw. Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle und Wischerarm, wobei eine Verbindung zwischen Wischerarm und Antriebswelle in Axialrichtung durch die Halteelemente erreicht wird. Besonders vorteilhaft weisen die Kontaktfläche und/oder der Verbindungsbereich reibungserhöhende Merkmale und/oder Beschichtungen auf.
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Die drehfeste Verbindung ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung dadurch realisiert, dass eine Verzahnung vorhanden ist. Die Kontaktfläche weist bevorzugt eine Verzahnung auf, die insbesondere mit einer Gegenverzahnung des Verbindungsbereichs zusammenwirken kann. In diesem Fall ist bevorzugt ein Formschluss zwischen Kontaktfläche und Verbindungsbereich realisierbar. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Verzahnung auch vorgesehen sein, um einen Reibschluss zwischen dem Grundkörper und der Antriebswelle herzustellen.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Scheibenwischersystem. Das Scheibenwischersystem umfasst einen Wischerarm, wie zuvor beschrieben, und eine Antriebswelle zum Antreiben des Wischerarms. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebswelle einen Verbindungsbereich aufweist, der komplementär zu der Kontaktfläche des Wischerarms ausgebildet ist. Somit können Verbindungsbereich und Kontaktfläche zusammenwirken, um die zuvor beschriebene drehfeste Verbindung zwischen Antriebswelle und Wischerarm herzustellen.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich reibschlüssig mit der Kontaktfläche koppelbar ist. Alternativ oder zusätzlich weist der Verbindungsbereich der Antriebswelle eine Gegenverzahnung auf, die zum Eingriff mit einer Verzahnung der Kontaktfläche vorgesehen ist. Weiterhin ist bevorzugt alternativ oder zusätzlich vorgesehen, dass der Verbindungsbereich zumindest abschnittsweise konisch oder zylinderförmig ausgebildet ist. Das so hergestellte Scheibenwischersystem ist insbesondere einfach und aufwandsarm zu montieren und zu demontieren. Insbesondere sind keine oder nahezu keine Werkzeuge, besonders bevorzugt keine speziellen Werkzeuge, erforderlich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine erste schematische Ansicht eines Scheibenwischersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine zweite schematische Ansicht des Scheibenwischersystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine dritte schematische Ansicht des Scheibenwischersystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 eine vierte schematische Ansicht des Scheibenwischersystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 5 eine fünfte schematische Ansicht des Scheibenwischersystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die 1 und 2 zeigen schematisch verschiedene Schnittansichten eines Scheibenwischersystems 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die 3 bis 5 zeigen unterschiedliche schematische Ansichten des Scheibenwischersystems 10.
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Das Scheibenwischersystem 10 weist einen Wischerarm 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie eine Antriebswelle 2 auf. Die Antriebswelle 2 wiederum weist einen Verbindungsbereich 5 auf, der zur Verbindung mit dem Wischerarm 1 vorgesehen ist. Die Antriebswelle 2 erstreckt sich entlang einer Axialrichtung 100. Bezüglich der Axialrichtung 100 ist eine senkrecht dazu orientierte Radialrichtung 300 sowie eine Umfangsrichtung 200 definiert.
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Der Wischerarm 1 weist einen Grundkörper 3 auf. Der Grundkörper 3 dient bevorzugt zur Anbindung eines Wischerblatts. Außerdem dient der Grundkörper 3 zur Anbindung an die Antriebswelle 2. Hierzu weist der Grundkörper 3 eine Ausnehmung 4 auf, in die der Verbindungsbereich 5 der Antriebswelle 2 gesteckt werden kann. Die Ausnehmung 4 weist eine Kontaktfläche 4a auf und ist in diesem Ausführungsbeispiel konisch, d.h., kegelstumpfförmig ausgebildet. Alternative Formen der Ausnehmung 4 sind ebenfalls möglich, beispielsweise eine zylinderförmige oder eine kegelförmige Ausnehmung 4. Es ist vorgesehen, dass die Ausnehmung 4 komplementär zu der Form des Verbindungsbereichs 5 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsbereich 5 somit ebenfalls konisch, d.h., kegelstumpfförmig, ausgebildet.
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Der Verbindungsbereich 5 ist entlang der Axialrichtung 100 in die Ausnehmung 4 einführbar. Ist der Verbindungsbereich 5 in die Ausnehmung 4 eingeführt, so ist bevorzugt vorgesehen, dass eine drehfeste Verbindung zwischen der Kontaktfläche 4a und dem Verbindungsbereich 5 hergestellt ist. Dies kann beispielsweise über einen Kraftschluss und/oder über einen Formschluss erfolgen. Im Falle eines Formschlusses ist bevorzugt vorgesehen, dass die Kontaktfläche 4a und/oder der Verbindungsbereich 5 eine jeweilige Verzahnung aufweisen. Besonders vorteilhaft weist die Kontaktfläche 4a eine Verzahnung und der Verbindungsbereich 5 eine damit im Eingriff stehende Gegenverzahnung auf. Auf diese Weise lässt sich Drehmoment zuverlässig übertragen, um eine Rotationsbewegung des Wischerarms 1 antreiben zu können. Durch das Einführen des Verbindungsbereichs 5 in die Ausnehmung 4 ist eine Relativbewegung von Grundkörper 3 und Verbindungsbereich 5 bezüglich der Radialrichtung 300 und bezüglich der Umfangsrichtung 200 verhindert. Um auch eine Relativbewegung zwischen der Antriebswelle 2 und dem Wischerarm 1 in Axialrichtung 100 zu verhindern oder zumindest zu beschränken, weist der Wischerarm 1 vorteilhafterweise Halteelemente 6 auf. Die Halteelement 6 sind in Umfangsrichtung 200 gleichmäßig verteilt um die Ausnehmung 4 angeordnet. Jedes Halteelement 6 weist einen Armbereich 6a und einen Rastbereich 6b auf. Die Armbereiche 6a erstrecken sich durch jeweils eine Zusatzausnehmung 8 durch den Grundkörper 3. An einem Ende 11 sind die Armbereiche 6a aller Halteelemente 6 an einem gemeinsamen Deckelelement 7 befestigt. An jeweils dem Ende 11 gegenüberliegenden Ende 12 der Armbereiche 6a sind die Rastbereiche 6b angeordnet, die sich quer zur Axialrichtung 100, insbesondere in Radialrichtung 300, erstrecken.
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Die Rastbereiche 6b umgreifen den Verbindungsbereich 5 der Antriebswelle 2 in Axialrichtung 100. Jeder Rastbereich 6b verhindert somit das Herausnehmen des Verbindungsbereichs 5 aus der Ausnehmung 4 und damit ein Trennen von Grundkörper 3 und Antriebswelle 2.
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Der Armbereich 6a ist elastisch verformbar, insbesondere in Radialrichtung 300. Eine elastische Verformung der Armbereiche 6a erfolgt vorteilhafterweise durch Biegung. Dadurch erfolgt ein Verlagern der Rastbereiche 6b entlang der Radialrichtung 300 von der Ausnehmung 4 und damit von dem Verbindungsbereich 5 weg. Auf diese Weise lässt sich der Verbindungsbereich 5 freigeben, d.h., das Umgreifen in Axialrichtung 100 wird aufgehoben. Somit kann der Verbindungsbereich 5 bei verformten Armbereichen 6a aus der Ausnehmung in Axialrichtung 100 entnommen werden.
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Um eine Verformung der Armbereiche 6a zu bewirken, weisen die Zusatzausnehmungen 8 jeweils eine Verformschräge 8a auf. An der Verformschräge 8a ändert sich der Durchmesser der Zusatzausnehmung 8, wodurch der jeweilige Armbereich 6a in Radialrichtung 300 von der Ausnehmung 4 weg verlagert wird. Um diese Verlagerung einzuleiten, ist eine Verdrehung des Deckelelements 7 notwendig, die zu einer Bewegung der Armbereiche in Umfangsrichtung 200 führt. Durch die jeweilige Verformschräge 8a wird jeder Armbereich 6a elastisch verformt, wodurch die Rastbereiche 6b radial verlagert werden und somit ein Herausnehmen des Verbindungsbereichs 5 aus der Ausnehmung 4 ermöglichen.
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Um das Deckelelement 7 einfach und aufwandsarm verdrehen zu können, weist dieses insbesondere einen Drehmomentaufnahmebereich 13 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Drehmomentaufnahmebereich 13 als Schlitz ausgebildet und zum Eingriff mit einem Schraubenzieher vorgesehen. Alternativ kann dieser Bereich anderweitig ausgebildet sein, um ein Drehmoment auf das Deckelelement 7 aufzubringen. Beispielsweise kann ein Mehrkant vorgesehen sein oder es kann ein Griffelement vorhanden sein, um ein werkzeugloses Drehen des Deckelements 7 zu ermöglichen.
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Ein montierter Wischerarm 1 lässt sich somit einfach und aufwandsarm von der Antriebswelle 2 lösen. Ebenso einfach ist die Montage des Wischerarms 1 an der Antriebswelle 2. Besonders vorteilhaft weisen die Rastbereiche 6b der Halteelement 6 jeweils eine Einführschräge 9 auf. Die Einführschrägen 9 gelangen bevorzugt in Kontakt mit dem Verbindungsbereich 5, wenn der Verbindungsbereich 5 entlang der Axialrichtung 100 in die Ausnehmung 4 eingeführt werden soll. Die Einführschrägen 9 bewirken beim Einführen des Verbindungsbereichs 5 in die Ausnehmung 4 eine radiale Verlagerung der Rastbereiche 6b, wodurch wiederum ein Verlagern der Rastbereiche 6b von der Ausnehmung 4 weg erfolgt. Der Verbindungsbereich 5 kann somit einfach und aufwandsarm, insbesondere werkzeuglos in die Ausnehmung 4 eingeführt werden. Sobald der Verbindungsbereich 5 vollständig in die Ausnehmung 4 eingeführt ist, verlieren die Einführschrägen 9 den physischen Kontakt zu dem Verbindungsbereich 5, wodurch eine elastische Rückstellkraft der Armbereiche 6a zu einer Rückverlagerung der Rastbereiche 6b führt, so dass der Verbindungsbereich 5 durch die Rastbereiche 6b in Axialrichtung 100 umgriffen wird. Das Herausnehmen des Verbindungsbereichs 5 aus der Ausnehmung 4 ist somit verhindert, solange nicht eine Verdrehung des Deckelelements 7 wie zuvor beschrieben erfolgt.
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Der Wischerarm 1, wie zuvor beschrieben, ist somit einfach und aufwandsarm, insbesondere werkzeuglos, mit der Antriebswelle 2 koppelbar. Ebenso lässt sich der Wischerarm 1 einfach und aufwandsarm von der Antriebswelle 2 lösen. Im verbundenen Zustand ist vorteilhafterweise eine Drehmomentübertragung bzw. Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle 2 und dem Wischerarm 1 zuverlässig ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013226387 A1 [0003]
- DD 122349 A1 [0004]
- DE 102019006901 A1 [0005]
